Kako odabrati analogni tranzistor

U ovom ćemo članku raspravljati o temi odabira analoga bipolarnih i poljskih tranzistora. Na koje parametre tranzistora morate obratiti pažnju kako biste odabrali odgovarajuću zamjenu?

Za što je ovo? Događa se da je prilikom popravka uređaja, recimo, sklopnog napajanja, korisnik prisiljen kontaktirati najbližu trgovinu elektroničkih komponenti, ali asortiman ne sadrži upravo takav tranzistor koji nije uspio u krugu uređaja. Tada morate odabrati što je na raspolaganju, to jest odabrati analogni.

A također se događa da je izgorjeli tranzistor na ploči bio jedan od onih koji su već obustavljeni, a tada je upravo ispravno učiniti podatkovni list dostupan na mreži, gdje možete vidjeti parametre i odabrati odgovarajući analogni od onih koji su trenutno dostupni. Na ovaj ili onaj način, morate znati koje parametre odabrati, a o tome će se govoriti kasnije.

Bipolarni tranzistori

Za početak, razgovarajmo o tome bipolarni tranzistori, Glavne karakteristike ovdje su:

• maksimalni napon kolektor-emiter

• maksimalna struja kolektora

• maksimalna snaga raspršena kućištem tranzistora,

• frekvencija rezanja

• koeficijent prijenosa struje.

Prije svega, oni ocjenjuju shemu u cjelini. Na kojoj frekvenciji uređaj radi? Koliko bi tranzistor trebao biti brz? Najbolje je ako je radna frekvencija uređaja 10 ili više puta niža od frekvencije isključivanja tranzistora. Na primjer, fg je 30 MHz, a radna frekvencija uređaja na kojem će raditi tranzistor je 50 kHz.

Ako je tranzistor napravljen da radi na frekvenciji koja je blizu granice, tada će koeficijent prijenosa struje težiti jedinstvu, a za kontrolu će trebati puno energije. Stoga, neka granična frekvencija odabranog analoga bude veća ili jednaka graničnoj frekvenciji tranzistora koju treba zamijeniti.

Sljedeći koraci obratite pozornost na snagu koju tranzistor može rasipati. Ovdje se promatra maksimalna struja kolektora i granična vrijednost napona kolektora i emitera. Maksimalna struja kolektora mora biti veća od maksimalne struje u upravljanom krugu tranzistora. Maksimalni napon kolektora i emitora odabranog tranzistora mora biti veći od graničnog napona u kontroliranom krugu.

Ako su parametri odabrani na temelju podatkovnog lista za komponentu koju treba zamijeniti, tada odabrani analog u smislu ograničenja napona i granice struje mora odgovarati ili premašiti zamjenjivi tranzistor. Na primjer, ako gori tranzistor, čiji je maksimalni napon kolektora-emitera 80 volti, a maksimalna struja 10 ampera, tada je u ovom slučaju analogni s maksimalnim parametrima struje i napona od 15 ampera i 230 volti.

Zatim se procjenjuje koeficijent trenutnog prijenosa h21. Ovaj parametar pokazuje koliko puta struja kolektora prelazi baznu struju u procesu upravljanja tranzistorima. Bolje je dati prednost tranzistorima čija je vrijednost ovog parametra veća ili jednaka h21 izvorne komponente, barem približno.

Ne možete zamijeniti tranzistor sa h21 = 30, tranzistor sa h21 = 3, upravljački krug jednostavno ne može izdržati ili izgorjeti, a uređaj ne može normalno raditi, bolje je ako analogni h21 ima razinu 30 ili više, na primjer 50. Što je veći dobitak struje, što je lakše kontrolirati tranzistor, veća je učinkovitost upravljanja, osnovna struja je manja, struja kolektora je veća.

Tranzistor ulazi u zasićenje bez nepotrebnih troškova. Ako uređaj na kojem je odabran tranzistor ima povećan zahtjev za koeficijentom prijenosa struje, tada korisnik treba odabrati analog koji je bliži izvornom h21, ili ćete morati promijeniti promjene u osnovnom upravljačkom krugu.

Na kraju pogledajte napon zasićenja, napon kolektora i emittera otvorenog tranzistora. Što je manja, to će se manja snaga raspršiti na kućištu komponente u obliku topline.I važno je napomenuti koliko će tranzistor zapravo morati raspodijeliti toplinu u krugu, najveća vrijednost snage koja se raspršuje kućištem je navedena u dokumentaciji (u podatkovnom listu).

Pomnožite struju kruga kolektora s naponom koji će pasti na spoju kolektor-emiter tijekom rada kruga i usporedite s najvećom toplinskom snagom dozvoljenom za slučaj tranzistora. Ako je stvarno dodijeljena snaga veća od granice, tranzistor će brzo izgorjeti.

Dakle, bipolarni tranzistor 2N3055 može se sigurno zamijeniti s KT819GM ​​i obrnuto. Uspoređujući njihovu dokumentaciju, možemo zaključiti da su to gotovo cjeloviti analozi, kako u strukturi (oba NPN), tako i u slučaju slučaja i u osnovnim parametrima, koji su važni za jednako učinkovit rad u sličnim načinima.

Tranzistori polja

Sada razgovarajmo o tome tranzistori s efektom polja, Poljski tranzistori s efektom polja danas se široko koriste u nekim uređajima, primjerice u pretvaračima, gotovo su u potpunosti zamijenili bipolarne tranzistore. Tranzistori s efektom polja upravljaju se naponom, električnim poljem naboja vrata, i zbog toga je upravljanje jeftinije nego u bipolarnim tranzistorima, gdje se kontrolira osnovna struja.

Tranzistori polja s efektom polja mnogo se brže prebacuju u odnosu na bipolarne, imaju povećanu termičku stabilnost i nemaju nosače naboja manjine. Da bi se osiguralo prebacivanje značajnih struja, tranzistori s efektom polja mogu se paralelno priključiti u velikom broju bez izravnavajućih otpornika, dovoljno je odabrati odgovarajućeg pokretača.

Dakle, što se tiče odabira analoga tranzistora s efektom polja, ovdje je algoritam isti kao i s odabirom bipolarnih analoga, s jedinom razlikom što nema problema s koeficijentom prijenosa struje i pojavljuje se dodatni parametar, kao što je kapacitet vrata. Maksimalni napon ispusnog izvora, maksimalna struja odvoda. Bolje je odabrati s marginom, tako da vjerojatno ne izgara.

Tranzistori s efektom polja nemaju takav parametar kao napon zasićenja, ali postoji parametar "otpor kanala u otvorenom stanju". Na temelju ovog parametra možete odrediti koliko će se snage raspršiti na kućištu komponente. Otpor otvorenog kanala može se kretati od frakcija ohma do jedinica ohma.

U visokonaponskim tranzistorima s efektom polja, otpor otvorenog kanala je obično više od jednog ohma, i to se mora uzeti u obzir. Ako je moguće odabrati analog s nižim otvorom otvorenog kanala, tada će biti manjih gubitaka topline i pad napona preko spojnice neće biti kritično velik u otvorenom stanju.

Strmina S karakteristika poljskih tranzistora je analog koeficijenta prijenosa struje bipolarnih tranzistora. Ovaj parametar pokazuje ovisnost struje odvoda od napona vrata. Što je viši nagib S karakteristike, manje napona mora se primijeniti na vrata kako bi se prebacila značajna struja odvoda.

Ne zaboravite na granični napon vrata kada odaberete analogni, jer ako je napon na vratima niži od praga, tranzistor se neće potpuno otvoriti, a prebačeni krug neće dobiti dovoljno snage, svu tranzistor će morati raspodijeliti svu snagu i jednostavno će se pregrijati. Upravljački napon na vratima mora biti veći od naponskog praga. Analogni napon treba imati naponski prag koji nije viši od izvornog.

Moć disipacije tranzistora s efektom polja slična je jakosti disipacije bipolarnog tranzistora, ovaj je parametar naznačen u podatkovnom listu, a ovisi, kao u slučaju s bipolarnim tranzistorima, od vrste kućišta. Što je veće kućište komponenta, to će se i veća termička snaga sigurno potrošiti.

Kapacitet zatvarača. Budući da se tranzistorima s efektom polja kontrolira napon vrata, a ne osnovna struja, poput bipolarnih tranzistora, ovdje se uvode takav parametar kao kapacitet vrata i ukupni naboj vrata.Kad odaberete analogni uređaj za zamjenu originala, obratite pozornost na činjenicu da okidač analognog nije teži.

Kapacitet zatvarača je najbolji ako se pokaže da je nešto manji, lakše je kontrolirati takav tranzistor s efektom polja, rubovi će ispasti strmiji. Međutim, ako ne namjeravate lemiti otpornike vrata u upravljačkom krugu, ostavite kapacitet vrata što je moguće bliži izvornom.

Dakle, vrlo čest prije nekoliko godina, IRFP460 zamijenjen je s 20N50, koji ima malo lakši zatvarač. Ako se okrenemo podacima, lako je uočiti gotovo potpunu sličnost parametara ovih tranzistora s efektom polja.

Nadamo se da vam je ovaj članak pomogao da shvatite na koje se karakteristike trebate usredotočiti kako biste pronašli odgovarajući analog tranzistora.